数字化复刻,

3D 互动模型与多重拍摄下的

达·芬奇早期作品

为了以数字化方式复刻达·芬奇(Leonardo da Vinci)的早期手稿,博洛尼亚大学(University of Bologna)建筑系的学者将 H6D-400c MS 结合他们所开发的软件 ISLe (InSight Leonardo),为这些已有几百年历史的珍贵文物建构了 3D 模型。在数字化后的图像中,达·芬奇当年所使用画笔颜色,墨水、粉笔与金属粉末的阴影,甚至脆弱的纸张质感,种种细节囊括其中,被细致地呈现。该大学建筑系的软件工程师 Andrea Ballabeni 向我们介绍了这些工具如何帮助艺术策展人和历史学家进一步研究达·芬奇的作品。

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通过摄影的方式复刻艺术作品,最大的困难是什么?

用摄影复刻艺术作品,本就不是一件易事,何况复刻达芬奇的作品,一切更加复杂艰难。因为达芬奇的图纸和草稿经常是在小于 A4 大小的易碎纸张上绘制的,笔触非常细又很锋利,常常伴有钢笔墨水、红色或黑色粉笔以及金属粉末的痕迹。尽管图纸本身不大,里面却有大量的细节待琢磨。

搭配 H6D-400C 相机,博洛尼亚大学建筑系是如何创建达·芬奇作品的3D渲染的?

我们的研究团队开发了一种名为 ISLe(InSight Leonardo)的技术,该技术能够以非侵入性的方式为艺术品进行 3D 建模,完成数字化复刻。除了全景渲染,这次 3D 渲染不仅还原了图画的色彩,还如实再现了图纸表面的不规则性与粗糙度,以及油墨的反光。为了最好地呈现达·芬奇的作品,我们希望能够达到细至 50 微米的分辨率,并通过最先进的技术提高色彩还原的准确性。

这项技术的使用,首先需要在特定光线下拍摄多张高分辨率照片,然后将这些照片拼合,制作出图画的表面与图纸的三维图像。当 3D 模型生成后,完成了艺术品的复刻,就可以通过简单的交互,轻松地在触控屏上操控 3D 模型。

USING THE MULTI-SHOT CAMERA, HOW DID THE DEPARTMENT OF ARCHITECTURE AT THE UNIVERSITY OF BOLOGNA CREATE A 3D RENDERING OF DA VINCI’S WORK?

Our research team developed a technique, called ISLe (InSight Leonardo), which is able to acquire an artwork in a non-invasive way and reproduce it digitally in a 3D model. The rendering, in addition to being three-dimensional, not only faithfully reproduces the colours of the drawing but also the surface irregularities, roughness and ink specularities. To represent Leonardo’s works, we wanted to reach a resolution of 50-microns and use state of the art techniques for colour reproduction accuracy.

This technique involves taking multiple high-resolution images in special lighting conditions. The multiplicity of the images is then used to build the surface map of the drawing and the three-dimensional shape of the sheet. Once the 3D model has been produced and the artwork reproduction projected on it, it can be easily controlled with touch screen computers by means of a simple user interface.

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数字化复刻这些艺术品,有哪些原则?

这项技术的使用,有两个原则:一是“把玩在手”。意为数字化模型必须符合惯用的手势操作,方便用户在触控屏上轻松地进行细节探索、研究和互动,比如放大和缩小,拖动平移、旋转和翻页,就像手机操作一样。

二是“见所未见”。这些艺术品手稿通常保存在特定的安全区,游客无法进入。精准可靠甚至能交互使用的复制品,对于希望进一步研究与理解这些作品的专家学者、甚至仅是好奇的人们而言,都是一个绝佳的机会。

这其中,照片的质量是关键,这项技术在分辨率和色彩还原度上受源图像的影响极大。

H6D-400c 的 Multi-Shot 非常符合我们的需求。以 23200 x 17400 像素拍摄达芬奇的作品真迹,达到甚至超过了我们理想的 50 微米分辨率。此外,传感器对色彩的捕捉能力实在令人惊叹。为了检测复制品的色彩准确度,我们还使用了 X-Rite ColourChecker Classic,并利用我们的内部软件 SHAFT 进行色彩校正,得出的 ΔE00 平均误差约为 0.89。这几乎是我们在该领域 20 年经验中达到过的最好的成绩了。

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